Na głębokości 200 metrów ziemia w Europie Środkowej ma temperaturę około 12-15 stopni. Podobnie jak basen - nie jest szczególnie ciepła, ale wystarczy nie tylko do ogrzania dużej fabryki, ale także do jej uruchomienia. Tak właśnie stanie się w Sempach w Szwajcarii, gdzie firma B. Braun prowadzi Centrum Doskonałości ds. kontroli zakażeń - jeden z największych zakładów produkujących środki dezynfekujące. Zapotrzebowanie na te produkty od lat stale rośnie. Odpowiadają za to m.in. nowe wytyczne dotyczące kontroli zakażeń oraz rosnąca świadomość higieniczna wśród ludności.

Nie da się ukryć, że za gwałtowny wzrost zużycia środków dezynfekujących w dużej mierze odpowiada również pandemia COVID-19. B. Braun zareagował. W ciągu roku moce produkcyjne w Sempach wzrosły o 25% - częściowo dzięki outsourcingowi produkcji mydła. Jednak przede wszystkim, związany z koronawirusem niedobór środków dezynfekujących, przyspieszył decyzję, na którą w firmie B. Braun czekano od jakiegoś czasu: rozbudowę Centrum Kompetencyjnego Kontroli Zakażeń w zakładzie w Sempach i całkowitą przebudowę zakładu produkcyjnego. NICO, „New Infection Control Operations” - tak nazywa się nowa fabryka - zostanie uruchomiona w 2023 roku. Cechą szczególną tego zakładu jest to, że całe ciepło potrzebne do produkcji i ogrzewania będzie wytwarzane w sposób zrównoważony.

Kluczowym elementem jest to, aby wszystkie nowe budynki produkcyjne B. Braun były w przyszłości w dużej mierze neutralne pod względem emisji CO2. W tym momencie do gry wchodzi ziemia pod Sempachem.

Dobrowolnie stawiamy sobie wysokie cele

Silvio Valeriano De Mesquita jest kierownikiem projektu budowlanego w N.I.C.O. „W Szwajcarii, a konkretnie w kantonie Lucerna, obowiązują zwykle ambitne przepisy dotyczące nowych budynków przemysłowych”- wyjaśnia. „Na przykład jesteśmy zobowiązani do sadzenia trawy na dachu lub ponownego wykorzystania wody deszczowej. Chcieliśmy jednak pójść dalej w kwestii zrównoważonego rozwoju i szybko stało się jasne, że będzie to możliwe tylko wtedy, gdy będziemy polegać na energii geotermalnej”. Technologia ta od dawna sprawdza się w nowych budynkach mieszkalnych..

Jednak w przypadku dużych fabryk (N.I.C.O. ma powierzchnię ponad 9000 metrów kwadratowych) zaopatrzenie w ciepło pochodzące z energii geotermalnej odbywa się w innej skali. „Wytwarzanie energii pierwotnej jest możliwe dzięki 31 sondom geotermalnym. Mówiąc prościej, można je traktować jako otwory o głębokości 200 metrów, do których wstrzykujemy wodę, a następnie pompujemy ją z powrotem.” – mówi De Mesquita. Woda jest podgrzewana tylko o kilka stopni – jest pompowana w temperaturze około zera stopni i wypływa przy 3,5 stopnia. Ale jak wydobyć ciepło z tej bardzo zimnej wody?

Ciepło od najmniejszych różnic temperatur

Sekret tkwi w pompach ciepła. System ten pozwala na akumulację i wykorzystanie nawet niewielkich różnic temperatur, takich jak od 0 do 3,5 stopnia. Jedno urządzenie nie wystarczy. Specjalna funkcja N.I.C.O. polega na tym, że w zakładzie zainstalowany jest bardzo złożony system obiegu ciepła. „Istnieją trzy duże zbiorniki, w których możemy przechowywać 90 000 galonów wody o temperaturze 90, 50 i 14 stopni. Ponadto istnieje ogromny zbiornik do przechowywania lodu, który może pomieścić do 300 000 litrów lodu.”- wyjaśnia De Mesquita.

Ostatni punkt wymaga specjalnego wyjaśnienia dla laików. Jak magazynować energię w lodzie? Ponownie odpowiedź leży w różnicy temperatur. Podczas zmiany fazy z lodu na wodę,  w stanie ciekłym uwalnia się dużo energii, którą można wykorzystać za pomocą pomp ciepła.

Konsekwentne wykorzystanie ciepła odpadowego

Magazynowanie energii to tylko jedna strona kompleksowej koncepcji energetycznej N.I.C.O. Drugą jest ukierunkowane wykorzystanie tej energii, a przede wszystkim konsekwentny odzysk ciepła odpadowego. André Schaller, kierownik produkcji w Sempach Competence Center, wyjaśnia: „Pracujemy w różnych temperaturach dla około 60 produktów, które tutaj wytwarzamy. W zależności od tego, który z nich jest w danym momencie potrzebny, możemy dostarczać ciepło z naszych zasobników z bardzo małymi stratami. To samo dotyczy ciepła odpadowego, na przykład ze ścieków z myjni lub systemów klimatyzacji – są one zbierane przez pompy ciepła i zawracane do systemu”.

Wszystko to oznacza, że elektrownia może być eksploatowana przy całkowicie zrównoważonych źródłach energii – a mianowicie przy użyciu sond geotermalnych. „Zaprojektowaliśmy zakład tak, aby był jak najbardziej zrównoważony”, mówi De Mesquita. „Oznacza to, że myślimy o wszystkim w kategoriach obiegu. W ten sposób również oddamy nadmiar ciepła do gruntu, dzięki czemu nasze źródło nie zostanie wyczerpane, ale będzie stale regenerowane.”

Krótkie ścieżki w produkcji

Inteligentne wykorzystanie ciepła to tylko jedna z korzyści płynących z przeprojektowania zakładu produkcyjnego. Inną zaletą jest to, że rzeczywistą produkcję można rozplanować w szczególnie ergonomiczny sposób. „Po pierwsze, bylibyśmy teraz w stanie uczynić produkcję całkowicie liniową.”- wyjaśnia André Schaller. „Surowce docierają na jeden koniec fabryki, są następnie przetwarzane, a gotowe produkty opuszczają budynek na drugim końcu”. A w N.I.C.O przepływ materiałów i przepływ ludzi będą oddzielone. „Poszczególni pracownicy mają dostęp tylko do tych etapów produkcji, w które są bezpośrednio zaangażowani. Zwiększa to zarówno bezpieczeństwo produkcji, jak i bezpieczeństwo pracowników.” - mówi Schaller.

Ekologia i ekonomia nie wykluczają się wzajemnie

W NICO wszystkie procesy są zoptymalizowane. „Logiczne jest więc przeniesienie całej produkcji z obecnej fabryki do nowego zakładu produkcyjnego, który znajduje się w tym samym miejscu.” - mówi De Mesquita. Jednak stare budynki będą nadal używane. W nich odbywać się będzie działalność badawcza i administracyjna centrum kompetencyjnego. Od 2023 roku produkcja ruszy w N.I.C.O. Będzie wzrastać od 5% do 8% każdego roku, aby w 2030 roku osiągnąć roczną produkcję na poziomie około 30 milionów pojemników o pojemności do 5 litrów i 2 milionów pojemników pięciolitrowych i większych.